高一动能定理专项练习

动能的改变知识点梳理1、动能(1)定义：物体由于运动而具有的能叫动能,它与物体的质量和速度有关.(2)表达式：Ek=mv2(3)动能是标量,不受速度方向的影响.它在国际单位制中的单位是焦耳(J).一个物体处于某一确定运动状态,它的动能也就对应于某一确定值,因此动能是状态量.2、动能定理(1)内容：外力对物体所做的总功等于物体动能的增加,这个结论叫动能定理.(2)表达式：W总＝Ek2－Ek1＝ΔEkW总表示外力对物体做的总功,Ek1表示物体初态的动能,用Ek2表示末态动能.(3)对动能定理的理解：3.动能定理的应用步骤：(1)明确研究对象及所研究的物理过程;(2)对研究对象进行受力分析,并确定各力所做的功,表示出这些力的总功;(3)确定始、末状态的动能.(未知量用符号表示),根据动能定理列出方程W总＝Ek2－Ek1;(4)求解方程,分析结果.4.实验：(1)探究影响动能大小的因素：控制变量法、转化法(2)探究恒力做功与动能改变的关系：方案设计、数据分析与处理例题分析【例1】一物体做变速运动时,下列说法正确的是A.合外力一定对物体做功,使物体动能改变B.物体所受合外力一定不为零C.合外力一定对物体做功,但物体动能可能不变D.物体加速度一定不为零【例2】如图,在水平恒力F作用下,物体沿光滑曲面从高为h1的A处运动到高为h2的B处.若在A处的速度为vA,B处速度为vB,则AB的水平距离为多大？解析：【例3】在水平放置的长直木板槽中,一木块以6.0m/s的初速度开始滑动,滑行4.0m后速度减为4.0m/s.若木板槽粗糙程度处处相同,此后木块还可以向前滑行多远？解析：同步练习1.关于物体动能变化与做功的关系,下列说法正确的是A.只要动力对物体做功,物体的动能就增加B.只要物体克服阻力做功,它的动能就减少C.外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差D.动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化2.下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系,正确的是A.如果物体所受的合外力为零,那么,合外力对物体做的功一定为零B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零3.改变物体的质量和速度,都能使物体的动能发生改变.下列哪种情况,物体的动能是原来的2倍A.质量减半,速度增大到原来的2倍B.速度不变,质量增大到原来的2倍C.质量减半,速度增大到原来的4倍D.速度减半,质量增大到原来的4倍4.A、B两物体质量相等,Ａ在光滑的水平面上,Ｂ在粗糙的水平面上,受相同的水平拉力作用.从静止开始运动,移动相同的距离.则A.力对B做的功大于对A做的功B.力对A、Ｂ做功相同C.Ａ、Ｂ的动能相同D.Ａ的动能大于Ｂ的动能5.质点在恒力作用下,由静止开始做直线运动,那么下列说法中正确的是A.质点的动能与它通过的位移成正比B.质点的动能与它通过的位移的平方成正比C.质点的动能与它运动的时间成正比D.质点的动能与它运动的时间的平方成正比6.一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度为2m/s.则下列说法正确的是A.手对物体做功12JB.合外力对物体做功12JC.合外力对物体做功2JD.物体克服重力做功10J7.物体在水平恒力作用下,在水平面上由静止开始运动,当位移为s时撤去F,物体继续前进3s后停止运动.若路面情况相同,则物体受的摩擦力和最大动能是A.f=,Ek=4FsB.f=,Ek=FsC.f=,Ek=D.f=,Ek=8.甲、乙两物体质量之比为Ａ,当它们以相同速率运动时,它们的动能之比为________；当它们具有相同的动能时,它们的速度大小之比为________.9.一列火车由机车牵引沿水平轨道行驶,经过时间t,其速度由零增大到v.已知列车总质量为M,机车功率P保持不变,列车所受阻力f为恒力.求这段时间内列车通过的路程.10.如图所示,粗糙水平面AB与位于竖直面上的光滑的弧形轨道BC在B点连接.一物块从AB上的D点以v0=8m/s的初速度向B点滑行,知BD间距为15m,物块与水平面间的动摩擦因数为0.2.求:(1)物块到达B点时的速度大小;(2)物块在弧形面上瞬间速度为零的位置距水平面多高?

答案：(1)2m/s(2)0.2m综合应用：1、应用动能定理巧解多过程问题。物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程（如加速、减速的过程），此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，如能对整个过程利用动能定理列式则使问题简化。此类问题的解决还应特别注意两类力做功的特点和特殊求法：a、重力做功与路径无关，只取决于初末位置的高度差h，即：WG=mghb、摩擦或空气阻力f总与速度方向相反，故所做功等于该力的大小与路程的乘积：W阻=-fS路程V0S0αP例1、如图所示，斜面足够长，其倾角为α，质量为m的滑块，距挡板P为S0，以初速度V0S0αP2、子弹打木块模型例2、飞行子弹打入放在光滑水平面上的木块中深入d未穿出，同时木块滑动了s，若此过程中子弹与木块间的平均作用力为f，则子弹动能的变化、木块获得的动能、由于摩擦增加的内能各是多少。3、巧用简解摩擦生热问题两个物体相互摩擦而产生的热量Q（或说系统内能的增加量）等于物体之间滑动摩擦力f与这两个物体间相对滑动的路程的乘积，即.利用这结论可以简便地解答“摩擦生热”问题。ABC例3、如图所示，在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C。重物ABC练习1．质量不等，但有相同动能的两物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止，则下列说法正确的有()A．质量大的物体滑行距离大 B．质量小的物体滑行距离大C．质量大的物体滑行时间长 D．质量小的物体滑行时间长2．一个木块静止于光滑水平面上，现有一个水平飞来的子弹射入此木块并深入2cm而相对于木块静止，同时间内木块被带动前移了1cm，则子弹损失的动能、木块获得动能以及子弹和木块共同损失的动能三者之比为()A．3∶1∶2 B．3∶2∶1 C．2∶1∶3 D．2∶3∶13．起重机将物体由静止举高h时，物体的速度为v，下列各种说法中正确的是(不计空气阻力)()A．拉力对物体所做的功，等于物体动能和势能的增量B．拉力对物体所做的功，等于物体动能的增量C．拉力对物体所做的功，等于物体势能的增量D．物体克服重力所做的功，大于物体势能的增量4.如图所示，一轻弹簧直立于水平地面上，质量为m的小球从距离弹簧上端B点h高处的A点自由下落，在C点处小球速度达到最大．x0表示B、C两点之间的距离；Ek表示小球在C处的动能．若改变高度h，则下列表示x0随h变化的图象和Ek随h变化的图象中正确的是()5.如图所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点，质量为m的物块(可视为质点)由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点停止．若圆弧轨道半径为R，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是()A．物块滑到b点时的速度为eq\r(gR) B．物块滑到b点时对b点的压力是2mgC．c点与b点的距离为eq\f(R,μ) D．整个过程中物块机械能损失了mgR6.如图5－2－15所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，由于A，B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参考系，A和B都向前移动一段距离，在此过程中()A．外力F做的功等于A和B动能的增量B．B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量C．A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功D．外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和ABCDDOREh8．如图所示，AB与CD为两个对称斜面，其上部都足够长，下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为1200，半径R=2.0m,一个物体在离弧底E高度为h=3.0m处，以初速度V0=4m/s沿斜面运动，若物体与两斜面的动摩擦因数均为μ=0ABCDDOREh9．一个半径R为0.6m的光滑半圆细环竖直放置并固定在水平桌面上，O为圆心，A为半圆环左边最低点，C为半圆环最高点。环上套有一个质量为1kg的小球甲，甲可以沿着细环轨道在竖直平面内做圆周运动。在水平桌面上方固定了B、D两个定滑轮，定滑轮的大小不计，与半圆环在同一竖直平面内，它们距离桌面的高度均为h=0.8m，滑轮B恰好在O点的正上方。现通过两个定滑轮用一根不可以伸长的细线将小球甲与一个质量为2kg的物体乙连在一起。一开始，用手托住物体乙，使小球甲处于A点，细线伸直，当乙由静止释放后（1）甲运动到C点时的速度大小是多少？（2）甲、乙速度相等时，甲距离水平桌面的高度是多少？（3）甲、乙速度相等时，它们的速度大小是多少？(结果可以用根式表示)10．如图所示，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R.一个质量为m的物体(可以看作质点)从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动．已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ.求：(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力；(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L′应满足什么条件．势能的改变知识点梳理1、重力势能(1)定义：重力势能是由于物体处于一定高度而具有的能量.(2)表达式：Ep=mgh.(3)重力势能是标量,由物体所处的位置状态决定,是状态量.(4)重力势能的相对性：选择不同的参考面,物体的重力势能的数值是不同的,选择哪个水平面作为参考面,可视研究问题的方便而定.通常选择地面作为参考平面.对选定的参考平面而言,在参考平面上方的物体,高度是正值,重力势能也是正值；在参考平面下方的物体,高度是负值,重力势能也是负值.(5)重力势能的系统性：重力势能实际上是物体与地球这一系统共同具有的,平常所说的某一物体具有的重力势能实际上是系统共有的,这只是一种约定俗成的说法.2.重力做功与重力势能变化的关系(1)重力做功的特点：重力做功与路径无关,只与物体起点和终点位置的高度差有关.(2)重力做功与重力势能的变化：重力做多少正功,重力势能就减少多少；重力做多少负功(或称克服重力做了多少功),重力势能就增加多少.即重力做功等于重力势能的减少量：WG=Ep1－Ep2=-ΔEp3.弹性势能(1)发生弹性形变的物体,在恢复形变时能对外界做功,具有一种潜在的能量.(2)弹性势能有关因素：弹性势能随形变量增大而增加.(3)弹力做功与弹性势能的变化：弹力做多少正功,弹性势能就减少多少；弹力做多少负功(或称克服弹力做了多少功),弹性势能就增加多少.即弹力做功等于弹性势能的减少量：W弹=Ep1－Ep2=-ΔEp例题分析【例1】下图表示一个斜抛物体的运动,当物体由抛出位置1运动到最高位置2时,重力做功是多少？重力势能改变了多少？由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3时,重力做功和重力势能的变化是多少？由位置1运动到位置3呢？解析：由位置1→2,重力做功,重力势能；由位置2→3,重力做功,重力势能；由位置1→3,重力做功.重力势能；点评：此例的目的是再次强化重力做功、重力势能的概念和计算.【例2】如图所示,一物体质量m=2kg,在倾角θ=37°的斜面上的A点以初速度v0=3m/s下滑.A点距弹簧上的挡板位置B的距离为AB＝4m,当物体到达B后,将弹簧压缩到C点,最大压缩量为BC＝0.2m.然后,物体又被弹簧弹上去,弹到最高位置D点,D点距A点为AD＝3m.求物体跟斜面间的动摩擦因数.(g取10m/s2,弹簧及挡板质量不计)解析：同步练习1.关于重力势能的下列说法中正确的是A.重力势能的大小只由重物本身决定B.重力势能恒大于零C.在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零D.重力势能实际上是物体和地球所共有的2.一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等,将它们放在水平地面上.下列结论正确的是A.铁块的重力势能大于木块的重力势能B.铁块的重力势能等于木块的重力势能C.铁块的重力势能小于木块的重力势能D.上述三种情况都有可能3.关于重力势能与重力做功的下列说法中正确的是A.物体克服重力做的功等于重力势能的增加B.在同一高度,将物体以相同的初速度沿不同方向从抛出到落地过程中,重力做的功相等,物体所减少的重力势能一定相等C.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功D.用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体所增加的重力势能之和4.若物体m沿不同的路径Ⅰ和Ⅱ从A滑到B,如图所示.则重力所做的功为A.沿路径Ⅰ重力做功最大B.沿路径Ⅱ重力做功最大C.沿路径Ⅰ和Ⅱ重力做功一样大D.条件不足,不能判断5.甲、乙两个物体距地面的高度分别为h1和h2(h1＞h2),它们对地面的重力势能分别为E1、E2.则A.E1＞E2 B.E1＜E2C.E1=E2 D.无法确定6.用力Ｆ把质量为ｍ的物体从地面举高ｈ时,物体的速度为v,则A.力Ｆ做功为mghB.重力做功为－mghC.合力做功为mv2/2D.重力势能增加为mgh7.如图所示,重物A质量为m,置于水平地面上,其上表面竖直固定着一根轻弹簧,弹簧长为L0,劲度系数为k,下端与物体相联结.现将上端P用手缓缓地竖直提起,使重物离开地面高度为h.若不计物体的动能的改变和弹簧重力,则人所做的功A.等于mgh B.大于mghC.小于mgh D.无法确定8.粗细均匀、长为5m、质量为60kg的电线杆横放在水平地面上,如果要把它竖直立起,至少要做________J的功(g=10m/s2).9.质量为1kg的球从2m高处落到水平地面上,又弹回到1m高处,在整个过程中,重力做的功为________J,重力势能变化了________J.10.如图所示,劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接,劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接,下端压在桌面上(不拴接),整个系统处于平衡状态.现施力将物块1缓慢竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面.在此过程中,物块2的重力势能增加了多少？物块1的重力势能增加了多少？答案：m2(m1+m2)g2/k2m1(m1+m2)g2(1/k1+1/k2同步测试1、将同一物体分两次举高，每次举高的高度相同，那么()A．不论选定什么参考平面，两种情况中，物体重力势能的增加值相同B．不论选定什么参考平面，两种情况中，物体最后的重力势能相等C．不同的参考平面，两种情况中，重力做功不等D．不同的参考平面，两种情况中，物体最后的重力势能肯定不等2、同一物体，第一次被匀速提升到l0m高处，第二次被沿着倾角为30°的光滑斜面拉到位移为20m处，那么，在这两次过程中()A．第一次增加的重力势能大B．第二次增加的重力势能大C．两次增加的重力势能一样大D．两次物体克服重力做功值相等3、下列说法中正确的是()A．选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的B．物体克服重力做功，物体的重力势能增加C．重力对物体做正功，物体的重力势能增加D．重力势能为负值的物体，肯定比重力势能为正值的物体做功要少4、质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力的作用，下落的加速度为4g／5，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是()A．物体重力做的功为mghB．物体的动能增加了mghC，物体重力势能减少了mghD．物体克服阻力所做的功为mgh／55、在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一个物体在它的正上方自由落下，在物体压缩弹簧直至速度减为零时()A．物体的重力势能最大B．物体的动能最大C．弹簧的弹性势能最大D．弹簧的弹性势能最小6、质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深为h